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数控机床加工钛合金管子的深孔加工。

发布时间:2018-05-05 11:47:58

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本文主要以钛合金管子深孔加工为研讨方针,展开钛合金管子深孔加工工艺研讨,根据公司现有的设备才能,在对原有深孔加工设备T2120深孔钻镗床改造的根底上,自行研讨规划了一根专用的长刀杆;一起还研发出相关一系列的专用深孔加工刀具和配套东西,使用传统的深孔(钻扩铰)加工技能,完成了钛合金的深孔加工工艺,在实验进程中克服了钛合金深孔加工研发中多种困难,处理了许多技能要害,满意深孔加工技能要求,完成了钛合金管子的深孔加工;达到了逾期的研发方针。确保了研发和配套要求,取得了显着的效果。

跟着我国制作技能的展开,在一些典型零件的出产进程中,有适当高的技能含量,其加工制作具有适当大的难度,需求选用一些新办法和新工艺,一起也还需求开发使用传统的加工技能优势,进行工艺研讨。

钛合金管子件的资料为Tc6,管孔内径为Φ40,长度为575,如图1所示,这种钛合金资料深孔加工工艺是咱们初次触摸到的深孔加工工艺,其深孔相似典型长轴类零件空心结构,尤其是零件内孔直径尺度为Φ40的深孔;与公司的深孔加工设备(T2120深孔钻镗床)无法配套;因为原机床上配套刀杆外径为Φ38,加工时零件总长度有必要在750——1500,现有条件,底子无法完成管子直径的深孔加工要求。这样钛合金管子深孔加工技能就成为零件研发中,亟待处理的技能要害。

1 、加工技能难点剖析
零件的外圆尺度和技能条件要求严厉,其技能难点显现为薄壁零件的深孔加工,且尴尬加工的钛合金资料:Tc6,为了满意设备条件,在工艺上规则加工的深孔长度为1170(为两个零件的长度),长径比为1170∶38,外表粗糙度为Ra0.5;因为零件的资料特别,深孔直径尺度标准与机床体系不匹配,在专用深孔钻床上刀杆的结构规划、选材与制作好不容易,导致零件的深孔加工极为困难。一起还需求对现有的设备加以改善,满意新规划的刀杆的尺度配套需求。为此咱们展开薄壁钛合金轴管类零件深孔加工的专题作业。

2 、拟定详细的办法
2.1 断定加工计划
咱们以钛合金深孔加工为研讨专题,对工装的研发、定位密封结构规划、深孔设备的改制等技能问题,断定了使用公司现有的深孔设备加以改善这种加工计划,即在T2120深孔钻床上展开钛合金管子的深孔加工研发作业,拟定了详细改善办法如下:对机床配套刀杆的定位体系结构加以改制;规划与零件配套的定位密封结构;研讨深孔加工刀具资料;在满意刀杆的规划要求下,拟定刀具结构尺度,一起刀杆规划时,还要满意刀杆内孔的排屑功用等根底研讨作业。为此咱们先后规划制作(9种)专用深孔刀具、镗头和刀杆等工装及设备配套零部件。进行了很多的加工实验,确保钛合金管子深孔加工研发作业顺畅进行,经实验后满意出产研发的需求,处理钛合金管子的深孔加工技能要害。

2.2 专用工装的规划
2.2.1  专用深孔刀杆的规划。
因为断定了深孔的加工设备(深孔钻镗床T2120),在刀杆的规划结构上有必要与机床切削及密封体系相配套。钛合金管子的深孔内径尺度为Ф40,因此在刀杆内、外径尺度的规划结构上遭到必定的约束。
一方面刀杆外径尺度不能过大,导致深孔加工时高压油的流入量削减,发生压力缺乏,影响深孔加工的刀杆内排屑功用。易发生切屑阻塞刀杆现象。
另一方面规划刀杆时,还要兼顾到刀杆的最大内径尺度,有必要做到刀杆内、外径尺度相匹配,确保刀杆头部衔接处矩形螺纹的结实牢靠,刀杆具有满意的刚性,一起还要满意并完成深孔加工设备(T2120深孔钻镗床)内排屑功用,确保在高压油的效果下使切屑顺畅的沿刀杆内孔行腔排入铁屑箱内。

2.2.2 刀具的规划。
别离规划专用的深孔钻头、深孔扩孔钻、转接座、深孔铰刀和配套的铰刀座。

2.3  规划与机床和零件衔接的定位
密封结构,即选定规划密封过渡转接套结构,完成零件与机床触摸面的密封功用,处理衔接处顺畅过渡,使零件与刀具构成关闭的空间,在深孔切削加工时,构成关闭的高压循环体系,避免高压油外泄,完成机床在深孔加工时冷却和排屑、光滑等功用。
3、钛合金管子深孔加工的施行进程
在钛合金管子深孔加工中,选用的加工工艺仍沿袭曩昔传统的深孔加工办法。使用咱们出产现场通过改造后的设备,装置专用的深孔刀杆和配套刀具,进行深孔加工,详细的加工过程分三步进行:钻孔—扩孔—铰孔,展开加工实验,如图2所示。  
图 2 深孔钻、扩孔和深孔铰孔结构

加工实验后,加工出首件钛合金管子深孔外表呈现如下问题:内孔直径尺度部分超差,外表粗糙度欠好,内孔外表有沟痕现象。

通过剖析,咱们发现起浮铰刀的过渡转接处尺度为上限,铰刀引导端切削受力不均,出产起浮刀片偏移,导致内孔直径尺度超出图纸要求。别的内孔沟痕的发生原因是因为管壁较薄,深孔过长,铰孔加工时发生振刀和挤刀后,易发生这一现象,此外铰刀磨损后也会发生上述问题。
针对这些问题的发生原因,逐步完善并改善刀具结构,拟定改善办法。增加在加工前查看铰刀的实践尺度,以及起浮铰刀引导端的定心效果,确保铰刀的主动定心后,进行铰削,一起查看刀具磨损状况,及时更换新刀。这样在今后的加工中确保了深孔加工的尺度。完成了首件钛合金管子深孔加工研发作业,并在今后的加工中,陆续完成了48件钛合金管子深孔加工使命。满意了公司的研发出产需求,处理钛合金管子的深孔加工技能要害。

4 、加工总结
实验成果验证,由此证明最初拟定这种深孔加工计划是可行性的。这种钛合金资料的深孔加工办法和加工工艺已归入到相关的技能文件中,应用在专用出产线上。